Ce document présente un aperçu détaillé de Java EE (Enterprise Edition), sa structure et ses composants, y compris les architectures multi-niveaux, les servlets, JSP et EJB. Il aborde également les diverses API disponibles pour la persistance des données, la communication et les services web, ainsi que les différences entre les types de conteneurs et de serveurs d'application. L'objectif est de fournir une compréhension complète de l'écosystème Java EE pour le développement d'applications professionnelles.

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Java EE
Master 2 MIAHS, Univ. Grenoble Alpes
Jérôme DAVID
Année 2016-2017

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Plan du cours
Introduction à Java Edition Entreprise
Les architectures client-serveur, multi-niveaux,
Les composants, les conteneurs, les serveurs d'applications
Survol des APIs disponibles dans Java EE
La couche Web de Java EE
les servlets,
JSP (JSTL, etc).
La couche métier (EJB) et la persistance
persistance : JDBC, Hibernate ?, JPA?

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Contexte
Le développement rapide du Web
Les applications doivent être accessibles depuis un
navigateur Web
Des environnements d'entreprise hétérogènes
Différents OS (Windows, Unix, Linux, etc.)
Différents matériels
Les solutions proposées
PHP : simple
ASP de Microsoft : dépendant de Windows
JSP - Java Java EE : portabilité, maintenabilité, sécurité

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Introduction à Java EE
La but de ce premier cours est de vous donner un aperçu
général de Java EE.
Qu'est ce qu'une architecture multi-niveaux (N-Tier) ?
Qu'est ce qu'un serveur d'application ?
Qu'est ce que Java EE ?
Quelles sont les outils disponibles dans Java EE ?

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Plan du chapitre
Contexte et introduction de Java Edition Entreprise
Les architectures Client/Serveur
Les architectures multi-niveaux ou n-tier
L'architecture Java EE et ses composants
Les différentes couches et leurs composants
Les conteneurs et serveurs d'application
Un survol des APIs disponibles
Web, XML, persistance, etc.

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Rappels sur JAVA
Principales caractéristiques
Langage objet, les classes, les interfaces, l'héritage, etc.
Portable : indépendant de l'architecture
utilisation de pseudo-code + machine virtuelle
La version de développement (JDK) JAVA comprend
Une machine virtuelle JAVA (JVM)
Une API (Application Programming Interface)
un ensemble de librairies utilisées pour développer des
composants logiciels

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Les versions de la plateforme JAVA
3 versions différentes de la plateforme JAVA :
J2SE (Java 2 Standard Edition) : destiné au
développement d'applications pour ordinateurs personnels
et aux postes clients
J2ME (Java 2 Micro Edition) : prévu pour le
développement d'applications embarquées sur terminaux
mobiles (téléphone, PDA, SmartPhones, etc.)
Java EE (Java 2 Enterprise Edition) : destiné à un usage
professionnel avec la mise en œuvre de serveurs.

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Positionnement des versions de JAVA

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La norme Java EE
Introduit (sous le nom de J2EE) par Sun en 1997
Norme supportée par de nombreux acteurs puissants
Un standard de développement d'applications JAVA
réparties, multi-niveaux (n-tiers), basées sur des
composants
La plate forme Java EE comprend :
un environnement Java standard (JVM + API)
les spécifications du serveur d'application :c.-à-d.
l'environnement d'exécution
des services sous formes d'API Java

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Un peu d'architecture
Les architectures client/serveur (modèle HTTP)
ensemble d'architectures logicielles où des programmes (le
client et le serveur) communiquent via un réseau
Le client envoie des requêtes à un serveur et le serveur
fournit des réponses aux clients
Exemple : le navigateur Web (client) qui demande une page à un
serveur Web
serveur
client
client
requêtes
réponses
requêtes
réponses

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Caractéristiques des clients et serveurs
Caractéristiques du client
Initie le dialogue via une requête
Attend et reçoit des réponses
Interagit avec l'utilisateur (IHM)
Caractéristiques du serveur
N'initie jamais de dialogue ou d'activité (il écoute)
Attend et répond aux requêtes des clients
Gère quels sont les clients autorisés à se connecter

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Avantages et inconvénients
Avantage : c'est centralisé
meilleure sécurité : points d'accès aux données peu importants
administration simplifiée : elle est faite au niveau du serveur
évolutif : on peut facilement rajouter des clients
Inconvénients
Coût souvent élevé du serveur : c'est une grosse machine
-> ce n'est plus forcément le cas
Le serveur est critique : si il tombe en panne, rien ne
fonctionne
-> on duplique les systèmes

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Les architectures à 2 et 3 niveaux
Architecture 2 niveaux (2-tiers)
client/serveur classique : 1 serveur, des clients
un seul serveur pour tous les services
Le serveur est polyvalent
c'est une architecture très centralisée
Architecture 3 niveaux (3-tiers)
1 serveur d'application (couche métier - middleware)
1 serveur de données (couche données - SGBD)
et toujours des clients (couche de présentation)

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L'architecture à 3 niveaux
Avantages :
permet une plus grand souplesse (indépendance
SGBD/middleware)
meilleure performance : répartition de la charge
source : http://www.commentcamarche.net

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L'architecture multi-niveaux
On spécialise encore plus les serveurs
toujours les serveurs middleware et SGBD
serveur d'accès LDAP
serveur métier (EJB)
serveur de présentation (JSP)
etc.
source : http://www.commentcamarche.net

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L'architecture Java EE
C'est une sorte d'architecture à 3 niveaux où la
couche présentation est divisée en 2 :
Le client léger :
un navigteur Web
Un serveur Web
avec JSP, servlets.
source : http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/bnaay.html

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Les composants Java EE
Les spécifications Java EE distinguent 3 types de
composants :
Composants qui tournent sur le client :
les applications clientes et les applets
Composants Web qui tournent sur le serveur :
Servlets, JavaServer Pages (JSP), JavaServer Face (JSF), etc.
Composants métiers qui tournent sur le serveur :
Enterprise JavaBeans (EJB), Java Persitance API, etc.
Tous ces composants sont écrits en JAVA
Les SGBD ne font pas partie des composants

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Les composants Java EE clients
2 types de clients : clients Web et clients application
Clients Web (client léger)
Les pages HTML générées par les composants Web serveur
Le navigateur qui affiche ces pages
Les applets (client semi-lourd)
un petite application JAVA qui s'exécute sur la machine
virtuelle installée sur le navigateur
c'est un compromis entre client Web et application
Aujourd'hui, le client Web léger est préféré

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Les composants Java EE clients
Le client application (client lourd)
C'est une application JAVA, avec une interface graphique
plus riche écrite en Swing ou AWT
C'est un client plus lourd que le client Web
Comparaison des 2 approches :
Il faut installer le client application, pas le client Web
Le client application peut avoir une interface graphique
plus évoluée (avec Web 2.0 ce n'est plus trop le cas...)
Le client application gère toute la couche présentation, le
client Web à besoin d'une sous-couche Web serveur

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Composants Web coté serveur
Seulement utiles dans le cas de clients Web
Permettent de générer des pages Web (HTML, XML)
3 types de technologies :
Servlets : classes permettant de répondre à une requête
HTTP (classes JAVA qui peuvent écrire du HTML)
JSP : sortes de pages Web exécutables (pages HTML qui
contiennent du code JAVA)
JavaServer Faces : technologie au dessus des Servlets et
JSP pour fournir des composants de l'interface graphique

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Composants métier
Les composants métiers : classes qui implémentent
concrètement les objets du domaine applicatif (c'est
le modèle de l'application).
Exemple : les classes Client, Compte, Prêt d'une banque
Ces composants de la couche métier vont gérer :
les traitements propres à la logique de l'application
la persistance des objets dans une BD
la réponse au programme client (le client application ou
les composants Web serveur)

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Communication entre client et serveur
source : http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/bnaay.html

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Les protocoles Internet utilisés
La communication entre les composants des
différentes couches se fait par le réseaux (Internet)
Les principaux protocoles utilisés
HTTP : transfert des pages JSP, Servlet
RMI : pour invoquer méthodes d'objets distants
SOAP/WSDL : pour les services Web
SSL : pour les transferts sécurisés

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Les conteneurs Java EE
Un conteneur est l'environnement d'exécution des
composants.
Il gère l'interface entre les composants Java EE et les
fonctionnalités bas-niveau
multi-threading, le cache mémoire, la sécurité, l'accès aux
données etc.
Les différents types de conteneurs :
Conteneur d'EJB (composants métier)
Conteneur Web (pour l'exécution des servlet, JSP, etc.)
Conteneur d'application et d'applet (la machine virtuelle)

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Les conteneurs Java EE
Le conteneur d'EJB et Web font partie intégrante du
serveur Java EE (serveur d'application)
source : http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/bnaay.html

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Les serveurs d'application
Le serveur d'application va fournir les services
systèmes génériques :
La sécurité
La reprise sur panne
Les services transactionnel entre composants
La gestion des utilisateurs
L'accès aux sources de données
etc.
Un serveur d'application Java EE = répond aux
spécifications Java EE de Sun

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Des serveurs d'application Java EE
Des serveurs commerciaux (payants) :
BEA WebLogic
IBM WebSphere
Sun Java System App. Server
Oracle Application Server 10g
SAP Netweaver, ...
Des serveurs Open Source (gratuits) :
JBoss
Object Web (OW2) JOnAS
Apache Geronimo 2.0, GlassFish, etc.

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Les serveurs Web Java EE
Les serveurs Web Java EE permettent d'exécuter les
servlets, JSP, etc.
Ils sont souvent inclus dans les serveurs d'application
Quelques serveurs Web Java EE
Apache Tomcat
Jetty : très léger

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Les APIs de Java EE
La plate-forme Java EE fournie un ensemble d'APIs
fournissant des services de base au développeur
source : http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/bnacj.html

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Les Principales APIs
Au niveau du conteneur Web :
Les servlets
Les JavaServer Pages - JSP
Les JavaServer Pages Standard Tag Library - JSTL
JavaServer Faces - JSF
Au niveau du conteneur d'EJB (conteneur métier)
Enterprise Java Beans – EJB
Java Persistance API - JPA

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Les servlets
C'est la base de la programmation Java EE
toute la conception d'application Web repose sur cela
Qu'est ce qu'une servlet ?
Un programme JAVA qui tourne sur un serveur Java EE
Elle est invoquée lorsqu'un navigateur appelle l'URL qui
lui est liée
public class ServletCoucou extends HttpServlet {
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
PrintWriter out = resp.getWriter();
out.println("Coucou");
}
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
doGet(req, resp);
}
}

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JavaServer Pages (JSP)
Ce sont des pages Web incluant du code JAVA
plus facile à écrire que des servlets
Les JSP sont transformées en servlet
Page.jsp
Servlet.java Servlet.class
Parseur
JSP
Compilation

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JavaServer Pages Standard Tag Library
Une API qui recouvre les fonctionnalités souvent
utilisées dans les pages JSP (Tag Library)
Quelques fonctionnalités :
Itérateur et conditionnel
manipulation de documents XML
internationalisation
accès aux bases de données
etc.

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JavaServer Faces
Plate-forme de création d'interfaces utilisateur Web
Abstraction de JSP (on pourrait utiliser autre chose)
Les composants principaux de JSF :
Représentation d'interfaces utilisateur (par composants)
Gestion des composants (états, événements, validation des
entrées, conversion des sorties)
Navigation inter-vues

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Enterprise JavaBeans (EJB)
EJB = composant logiciel implémentant les méthodes
et attributs du métier visée par l'application
Les EJB sont des briques logicielles qui peuvent être
utilisées de manière autonome ou avec d'autres EJB
Les EJB peuvent être distribués sur différents
serveurs
Le conteneur d'EJB va gérer leur cycle de vie de
manière transparente :
création, passivation, réactivation, destruction

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Enterprise JavaBeans (EJB)
2 types d'EJB sont utilisés :
EJB dit session (session bean) qui propose un service
avec conservation d'état entre 2 appels (stateless)
avec conservation d'état entre 2 appels (stateful)
EJB dit message (message-driven bean) qui réalise des
tâches de manière asynchrone
le client dépose un message (JMS) dans une file d'attente, un
EJB dit message sera instancié pour traiter ce message.
Un ancien : EJB entité qui représente des données
persistantes
Remplacé par Java Persistance API depuis la version 3.0.

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Les autres APIs
pour la persistance des données
JDBC : pour accéder aux bases de données relationnelles
Java Persitence API : mapping relationnel-objet
pour la gestion distribuée d'objets
JNDI : pour donner des noms logiques aux ressources
distribuées (exemple : associer une URL aux objets)
RMI : pour manipuler des objets distants
les accessoires
pour XML et les services Web

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JDBC : accès aux bases de données
Java DataBase Connectivity permet d'accéder à des
bases de données relationnelles à partir de code JAVA
Principales fonctionnalités
Abstraction du SGBD utilisé
Il existe des drivers pour Oracle, MySQL, Postgres, DB2, etc.
L'accès aux bases de données (connexion, session, etc.)
L'envoie de requêtes SQL (Statement, etc.)
L'exploitation des résultats (Curseur, etc.)

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Java Persistence API
Java Persistence API est une couche au dessus de
JDBC (remplace les EJB de données)
Permet de gérer la translation Objet/Relationnel
enregistrer les objets dans tes tables relationnelles
lire des objets à partir de tables relationnelles
Cette API a été introduite dans un but de
standardisation (norme EJB 3.0):
Nombreux frameworks de persistance : Hibernate,
Toplink, JDO
Reprend principalement Hibernate

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Java EE Connector Architecture (JCA)
JCA permet de créer des adaptateurs entre systèmes
d'information propriétaires et systèmes Java EE.
Cela facilite l'intégration entre systèmes propriétaires et
serveur d'application Java EE
C'est générique à n'importe quel type de serveur Java EE
Mais c'est spécifique au système propriétaire
Un adapteur peut être exposé comme service Web
Les services du système propriétaire deviennent des
services Web accessibles par le serveur Java EE

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Java Naming and Directory Interface
JNDI offre les fonctionnalités pour accéder au
services de nommage et d'annuaires
Un service de nommage permet d'associer une entité
technologique à un nom unique (exemple : des données à
un nom de fichier, une page web à une URL, etc.)
Quelques services de nommage : DNS, NIS
Un annuaire est une extension du service de nommage. Il
permet d'associer des infos supplémentaires.
par exemple une adresse, des numéros de tél. à une personne
dans un annuaire LDAP
JNDI est utilisé par de nombreuses APIs Java EE

42. 42
Remote Method Invocation (RMI)
RMI permet de manipuler de objets distants
Objets instanciés sur des machines virtuelles différentes,
distribuées sur le réseau
Le serveur d'objets est appelé rmiregistery
c'est lui qui possède les objets instanciés
Il fait le lien objet/URL (ex : rmi://nomServeur/nomObjet)
Protocole RMI IIOP (Internet Inter-Orb Protocol)
Remote Reference Layer
Coté visible
Coté caché
source : http://www.commentcamarche.net

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Java Message Service (JMS)
JMS permet aux applications ou composants Java EE
de s'envoyer des messages de manière asynchrone.
C'est comme le mail mais pour des machines
Cette API permet de créer, d'envoyer, recevoir et de
lire des messages.
Avantages :
Faible couplage (les applis ne se connaissent pas)
Fiable : garantie de livraison des messages

44. 44
Java Transaction API (JTA)
JTA fourni une interface de gestion des transactions
indépendante du gestionnaire de transaction utilisé
Rappel : une transaction est un ensemble atomique
d'opérations élémentaires (tout ou rien)
Exemple du transfert entre 2 comptes : débit + crédit
une transaction peut être confirmée (commit) ou annulée
(rollback)
L'intérêt de JTA est de gérer les transactions des
SGBD, du serveur d'applis, etc via une seule interface
commune et partagée

45. 45
JavaMail
JavaMail est destinée pour gérer le courrier
électronique
Composition de mails
La lecture des mails
L'envoi de mails
JavaMail ne contient pas de serveur mail (c'est juste
une API cliente)
Elle est indépendante des protocoles utilisés
POP, IMAP, SMTP, MIME, NNTP, etc.

46. 46
JavaBeans Activation Framework (JAF)
JAF sert à JavaMail
JAF permet :
de déterminer les types de donnée (type MIME des PJ)
de faciliter l'accès à ces données
de découvrir les opérations possibles sur ces données
de créer le composant (JavaBean) approprié pour réaliser
les opérations

47. 47
Java Authentication and Authorization
Service (JAAS)
JAAS permet de gérer l'authentification et les droits
des utilisateurs d'une application Java EE
Gestion individuelle des utilisateurs ou par groupes
Basée sur PAM (Pluggable Authentication Module)
permet de se brancher sur différents systèmes
d'authentification :
UNIX, Kerberos, annuaires LDAP, NIS

48. 48
Les services Web
Les services Web sont des technologies permettant
aux applications d'interagir sur Internet
indépendamment du langage des applis et de leur plate-
forme d'exécution
Les services Web reposent principalement sur XML
XML RPC : Invocation de méthodes à distance
SOAP (Simple Object Acess Protocol)
protocole d'échange de données entre les applications
WSDL (Web Service Description Language) - W3C
description des services Web (emplacements, méthodes,
paramètres, valeur de retour, etc.

49. 49
Les services Web
Suite...
UDDI (Universal Description Discovery and Integration)
standard de publication et de découverte de service Web bas é
notamment sur l'utilisation d'annuaires de services Web
publication : mettre la description (WSDL) du service dans un
registre
découverte : recherche de service dans les annuaires
Java EE propose un ensemble d'APIs pour les SW
Des APIs XML : pour traiter les documents XML
Des APIs spécialisées services Web qui s'appuient sur les
premières.

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Les APIs pour XML
Java API for XML Processing (JAXP)
API de base pour parser et transformer des documents
XML
Parser SAX, représentation DOM
Transformations XSL (XSLT)
Java Architecture for XML Binding (JAXB)
Permet de relier un schéma XML à une représentation
Objet JAVA.

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Les APIs pour les services Web
Java API for XML Web Services (JAX-WS)
S'appuie sur JAX et fournit des fonctionnalités pour
utiliser des services Web XML
traitement des requêtes et réponses SOAP, WSDL
Java API for XML Registries (JAXR)
Permet d'accéder à des registres tels que les annuaires
UDDI
SOAP with Attachments API for Java (SAAJ)
API SOAP bas-niveau utilisée par JAX-WS et JAXR

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Résumé
Les architectures client/serveur
L'architecture Java EE
La notion de composant
composants client, Web, métiers
La notion de conteneur
et de serveur d'application
Les API de Java EE
API Web : servlet, JSP etc.
API métier : EJB et les autres : JDBC, JavaMail, XML...